Badania nad zastosowaniem w farbach dla budownictwa wodnych dyspersji poliuretanowych opartych na biosurowcach

• Autorzy: Zubielewicz, M. , Ślusarczyk, A. , Królikowska, A.

Warianty tytułu

EN

The use of biopolymers in coating materials

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Wyczerpywanie się paliw kopalnych i zmiany klimatyczne to jedne z głównych sił napędowych rozwoju w dziedzinie nowych surowców dla przemysłu farb. Prowadzi się obecnie wiele badań nad możliwością zastąpienia polimerów pochodzenia petrochemicznego polimerami opartymi na surowcach ze źródeł odnawialnych. Omówiono wstępne badania nad zastosowaniem w farbach dla budownictwa do wymalowań wewnętrznych wodnych dyspersji poliuretanowych zsyntezowanych z opartych na biosurowcach polioli i alifatycznych diizocyjanianów. Na podstawie wyników badań wytypowano dwie handlowe wodne żywice – alifatyczny kopolimer uretanowo-alkidowy i uretanowaną dyspersję alkidową – i odpowiednie środki pomocnicze. Opracowano receptury farb zawierających 50%, 70% i 100% biopolimeru w spoiwie. Badania farb w stanie ciekłym (stabilność, czas schnięcia) oraz powłok (twardość, odporność na szorowanie na mokro, odporność na czynniki atmosferyczne) wykazały, że najlepszymi właściwościami charakteryzują się warianty recepturowe z udziałem 50% biopolimeru w spoiwie, zawierające nanokrzemionkę. Dodatek nano-SiO2 poprawia zarówno właściwości mechaniczne, jak i odporność powłok na czynniki atmosferyczne.

EN

The finite nature of fossil fuels and climate change are the one of main driving forces for the development of new raw materials for the coatings industry. The number of studies aimed at the replacement of polymers derived from petrochemical raw materials with polymers based on renewable resources is constantly growing. Preliminary investigations on the use of waterborne polyurethane dispersions synthesized with biobased prepolymer polyols and aliphatic diisocyanate in building paints for interior application are discussed. Based on the test results, two waterborne resins compatible with biobased dispersions were selected: alkyd/aliphatic polyurethane copolymer paint and urethanised alkyd resin paint. Suitable paint additives were also chosen. Paint formulations with different biopolymer to commercial resin ratios have been developed and their basic properties evaluated.

Słowa kluczowe

PL

spoiwa; biopolimery; farby; właściwości

EN

binders; biopolymers; paints; properties

• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 9
• Strony: 311--318
• Opis fizyczny: Bibliogr. 41 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Zubielewicz, M.

• Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników, Oddział Farb i Tworzyw, Gliwice

autor

Ślusarczyk, A.

• Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników, Oddział Farb i Tworzyw, Gliwice

autor

Królikowska, A.

• Instytut Badawczy Dróg i Mostów, Warszawa

Bibliografia

• 1. J.T.P. Derksen, F.P. Cuperus, P. Kolster, Progr. Org. Coat. 27 (1996) 45–53.
• 2. J.T.P. Derksen, F.P. Cuperus, P. Kolster, Industrial Crops and Products 3 (1995) 225–236.
• 3. J.-M. Raquez et al., Prog. Polym. Sci. 35 (2010) 487–509.
• 4. N. Reddy, Y. Yang, Biomacromolecules 8 (2007) 638–43.
• 5. M. Haq et al., Composites: Part A 40 (2009) 540–547.
• 6. J. La Scala, R.P. Wool, Polymer 46 (2005) 61–69.
• 7. R.D. Ashby et al., Intern. J. Biological Macromolecules 27 (2000) 355–361.
• 8. E. Can, R.P. Wool, S. Küsefoğlu, J. Appl. Polymer Sci., 102 (2006) 1497–1504.
• 9. L. Montero de Espinosa, M.A.R. Meier, Europ. Polym. J. 47 (2011) 837–852.
• 10. S. Pramanik et al., Prog. Org. Coat. 76 (2013) 689– 697.
• 11. H. Deka, N. Karak, Prog. in Org. Coat. 66 (2009) 192–198.
• 12. S. Thakur, N. Karak, Prog. Org. Coat. 76 (2013) 157–164.
• 13. M.Ł. Mamiński et al., Biomass and Bioenergy 35 (2011) 4461–4468.
• 14. J. Lu, S. Khot, R.P. Wool, Polymer 46 (2005) 71–80.
• 15. F. Seniha Gűner, Y. Yağcı, A. Tuncer Erciyes, Prog. Polym. Sci. 31 (2006) 633–670.
• 16. V. Sharma, P.P. Kundu, Prog. Polym. Sci. 31 (2006) 983–1008.
• 17. J. Lu, R.P. Wool, Composites Science and Technology 68 (2008) 1025–1033.
• 18. S.N. Khot, J.J. Lascala, E. Can et al., J. Appl. Polym. Sci. 82 (2001)703–723.
• 19. L.M. Bonnaillie, R.P. Wool, J. Appl. Polym. Sci., 105 (2007) 1042–1052.
• 20. S. Panigrahi et al., SAE 2009 Commercial Vehicle Engineering Congress and Exhibition, COMVEC 2009; Rosemont, IL; United States
• 21. M. Alam et al., Arabian Jourmal of Chemistry 7 (2014) 469–479.
• 22. S. Yadav et al., Prog. Org. Coat. 64 (2009) 27–32.
• 23. X. Kong et al., Prog. Org. Coat. 76 (2013) 1151– 1160.
• 24. M. Carme Coll Ferrera, D. Babb, A.J. Ryan, Polymer 49 (2008) 3279–3287.
• 25. S. Dutta, N. Karak, T. Janac, Prog. Org. Coat. 65 (2009) 131–135.
• 26. C. Philipp, S. Eschig, Prog. Org. Coat. 74 (2012) 705–711.
• 27. D.L. Trumbo, J.T. Otto, J. Coat. Technol. 1–8 (2004) 107–111.
• 28. G. Das, N. Karak, J. Appl. Polym. Sci. 118 (2010) 128–134.
• 29. M.Y. Shan, S. Ahmad, Prog. Org. Coat 75 (2012) 248–252.
• 30. G.A.M. van der Walle et al., Intern. J. Biological Macromolecules 25 (1999) 123–128.
• 31. M. Moreno, M. Goikoetxea, M.J. Barandiaran, Proc. Advances in Coatings Technology ACT’14, Sosnowiec, Poland, 14–20.
• 32. M. Deroiné et al., Polymer Degradation and Stability 108 (2014) 319-329.
• 33. L. Yua, K. Deana, L. Li, Prog. Polym. Sci. 31 (2006) 576–602.
• 34. http://coatings.specialchem.com/news/product-news/fujitsu-laboratories-develop-bioderived-wb-paint-to-reduce-vocs.
• 35. E. Gubbels et al., Progress in Organic Coatings 77 (2014) 277– 284.
• 36. B.A.J. Noordover et al., Prog. Org. Coat. 65 (2009) 187–196.
• 37. B. Gorzolnik, J. Verlaak, Proc. Advances in Coatings Technology ACT’14, Sosnowiec, Poland, 444–449.
• 38. D. Carteau et al., Prog. Org. Coat. 77 (2014) 485–493.
• 39. M. Moreno et al., Prog. Org. Coat. 77 (2014) 1709–1714. J. Dai et al., Prog. Org. Coat. 78 (2015) 49–54.
• 40. A. Patela et al., Progr. Org. Coat. 67 (2010) 255–263.
• 41. http//actor.epa.gov/actor/GenericChemical?casnr = 478945-46-9.

Identyfikatory

DOI

10.15199/40.2015.9.1